在醫(yī)享網(wǎng)肺癌圈論壇上看到過(guò)這樣一個(gè)故事——《一個(gè)肺癌患者從發(fā)病到最后的自述》。故事講述了主人公王麗(化名)從肺癌病發(fā)到治療的過(guò)程。
王麗是一名大四的女學(xué)生，在廣州某醫(yī)院實(shí)習(xí)的時(shí)候被診斷出肺癌。然而，她的確診之路十分漫長(zhǎng)。從剛開(kāi)始的刺激性咳嗽被當(dāng)成肺炎治療，到后續(xù)服用各種藥物都未見(jiàn)好轉(zhuǎn)，雖然醫(yī)生一直沒(méi)有排除肺癌，但是卻沒(méi)有確診。一拖再拖，等到三個(gè)月后確診肺癌時(shí)，她的癌細(xì)胞已經(jīng)擴(kuò)散，最后經(jīng)過(guò)治療還是離開(kāi)了人世。
在中國(guó)每年新增的73萬(wàn)肺癌患者中，王麗只是冰山一角。但是對(duì)于她的家人和她自己來(lái)說(shuō)，她就是全部。從開(kāi)始發(fā)病到最后的確診，王麗用了三個(gè)月才確診病情，這件事情一直被網(wǎng)友詬病。然而，肺癌的確診真的那么難嗎?
傳統(tǒng)方法只能診斷中晚期肺癌
隨著霧霾加劇，吸煙人數(shù)增加，以及工作、生活環(huán)境中的某些化學(xué)物質(zhì)影響，肺癌已成為對(duì)人群健康和生命威脅最大的惡性腫瘤之一。根據(jù)國(guó)家計(jì)生委的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，目前我國(guó)的肺癌發(fā)病率以每年26.9%的速度增長(zhǎng)。我國(guó)第三次居民死亡調(diào)查原因調(diào)查結(jié)果顯示，肺癌死亡率在過(guò)去三十年間上升了465%。
肺癌對(duì)民眾健康有如此大的威脅，但是醫(yī)院里的11種肺癌主流診斷方式只能診斷出肺癌中晚期病人。
肺癌的11種主流診斷方式：
1、胸部X線檢查：是診斷肺癌的一個(gè)重要手段，可通過(guò)透視或正側(cè)位X線胸片發(fā)現(xiàn)肺部陰影;
2、胸部CT：可以較早發(fā)現(xiàn)和清楚顯示在肺門、肺內(nèi)及縱隔內(nèi)病變的大小、形狀和累積范圍，有助于診斷肺癌是否能切除;
3、磁共振顯像(MRI)：確定肺癌侵潤(rùn)范圍、分期和對(duì)手術(shù)切除可能性的判斷;
4、正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)體層現(xiàn)象(PET)：有助于鑒別腫瘤的良、惡性;
5、痰細(xì)胞檢查：通過(guò)痰檢可使部分肺癌病人獲得確診，同時(shí)可判斷肺癌的組織學(xué)類型，但要連續(xù)檢查4到6次才能獲得結(jié)果;
6、纖維支氣管鏡檢查：可以獲取病理學(xué)診斷，對(duì)確定病變范圍、明確手術(shù)方式有幫助;
7、數(shù)字減影血管造影：可以了解肺門有無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及腫瘤侵犯支氣管壁的程度，明確肺葉陰影中有無(wú)具體病變;
8、經(jīng)皮肺穿刺活檢：適用于痰細(xì)胞學(xué)和支氣管鏡檢查無(wú)法獲得陽(yáng)性結(jié)果，肺內(nèi)病灶較小的外圍性腫塊以及新的外圍性肺部病變，生長(zhǎng)史不明確的病變，肺內(nèi)多結(jié)節(jié)病變，具有不能治愈傾向的病人，不需切除的病變;
9、縱隔鏡檢查：有利于腫瘤的診斷及TNM分期;
10、胸腔鏡檢查：主要用于確定胸腔積液或胸膜腫塊的性質(zhì);
11、血清腫瘤標(biāo)志物檢測(cè)：通過(guò)對(duì)病變分泌入血的特有物質(zhì)檢測(cè)來(lái)間接判斷惡性病灶的存在。
早期甚至中期肺癌通常都沒(méi)有癥狀，直到疾病發(fā)展到晚期、不可治愈的階段才會(huì)出現(xiàn)明顯的癥狀，肺癌一旦有癥狀表現(xiàn)出來(lái)就是中晚期。即使患者在中晚期去醫(yī)院進(jìn)行檢查，也可能會(huì)由于醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)不足、疲勞度、圖像質(zhì)量等問(wèn)題出現(xiàn)誤診、漏診的情況。
因此，通過(guò)研發(fā)新技術(shù)進(jìn)行肺癌的早期篩查與診斷為實(shí)現(xiàn)肺癌早診早治，減少漏診、提供了新的可能。通過(guò)市場(chǎng)觀察，我們發(fā)現(xiàn)人工智能、液體活檢等新技術(shù)在肺癌的早診早治方面已經(jīng)取得了一些進(jìn)步。
另外，我國(guó)45歲以上中老齡群體約5億人，假設(shè)滲透率3%，如果最終腫瘤早篩診斷產(chǎn)品終端價(jià)格是3000塊錢的水平，那么市場(chǎng)規(guī)模就是450億左右。為此，動(dòng)脈網(wǎng)盤點(diǎn)了肺癌領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品研發(fā)公司，帶大家了解一下國(guó)內(nèi)外的情況。
人工智能輔助肺癌診斷
早期肺癌多表現(xiàn)為肺部結(jié)節(jié)，它們尺寸小、對(duì)比度低、形狀異質(zhì)化高，醫(yī)生通常是通過(guò)病人的CT圖像等放射影像檢查肺部是否存在結(jié)節(jié)，篩查工作大多是由影像科專家人工讀片完成。但是每位被檢者的胸腔CT圖像有200多張左右，精細(xì)級(jí)的掃描甚至多達(dá)600張，醫(yī)生要想完成這些工作需要大量的時(shí)間。
另外在診斷過(guò)程中，醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)、疲勞度都會(huì)影響肺結(jié)節(jié)檢出，出現(xiàn)漏診、誤診的情況。人工智能作為一個(gè)不會(huì)疲勞的 “醫(yī)生助手”，可以幫助醫(yī)生將結(jié)節(jié)識(shí)別出來(lái)，未來(lái)結(jié)合病理的研究也可以判斷結(jié)節(jié)的良、惡性。
國(guó)內(nèi)人工智能醫(yī)學(xué)影像公司中，60%以上涉及肺癌診斷
在動(dòng)脈網(wǎng)搜集的20家國(guó)內(nèi)人工智能醫(yī)學(xué)影像公司中，有12家與肺癌的診斷有關(guān)，占比在60%，其他的幾家公司目前專注于乳腺癌影像、甲狀腺癌影像、眼底影像等醫(yī)療影像的研究。另外，由于目前公司在對(duì)外宣傳的時(shí)候很多表述是輔助診斷“腫瘤”，并未注明診斷哪些癌種，實(shí)際情況要比60%多。
國(guó)內(nèi)人工智能技術(shù)雖然還處在初期階段，但是人工智能利用CT圖像等放射影像，在肺結(jié)節(jié)識(shí)別方面的技術(shù)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較成熟，很多公司比如推想科技、依圖科技等公司的產(chǎn)品已經(jīng)在臨床上取得應(yīng)用，據(jù)動(dòng)脈網(wǎng)了解浙江省人民醫(yī)院、上海長(zhǎng)征醫(yī)院、北京協(xié)和醫(yī)院、湘雅醫(yī)院等都在用AI產(chǎn)品。
目前AI產(chǎn)品對(duì)于肺結(jié)節(jié)的識(shí)別檢出準(zhǔn)確率在90%左右(每個(gè)公司的情況不一樣，但是只要是報(bào)道出來(lái)的，都聲稱AI產(chǎn)品的水平高于醫(yī)生平均水平。)，但是醫(yī)學(xué)人工智能對(duì)于肺結(jié)節(jié)良、惡性的判斷還處于研發(fā)階段，最終診斷結(jié)果需要醫(yī)生結(jié)合臨床來(lái)做決定。
除了利用CT圖像等放射影像進(jìn)行肺癌的輔助診斷、篩查，也有公司利用病理圖片和大數(shù)據(jù)模型進(jìn)行輔助診斷和篩查，例如，DeepCare就是利用病理圖像，幫助醫(yī)生輔助診斷肺癌，但是這個(gè)技術(shù)還在研發(fā)中。先前，公司將這一技術(shù)先應(yīng)用在了乳腺癌，目前準(zhǔn)確率已經(jīng)達(dá)到92.5%。
點(diǎn)內(nèi)肺常好則是利用大數(shù)據(jù)模型進(jìn)行肺癌的早期診斷，公司整合目前國(guó)際上主流的肺癌風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型，結(jié)合人工智能與機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，在國(guó)內(nèi)20000例肺癌病例的驗(yàn)證下，優(yōu)化并形成適合中國(guó)人使用的肺癌智能篩查引擎“肺常好”。目前點(diǎn)內(nèi)生物已經(jīng)和上海楊浦區(qū)合作，對(duì)全區(qū)居民進(jìn)行肺癌篩查。
國(guó)外AI醫(yī)學(xué)影像公司中，報(bào)道顯示涉及肺癌診斷的不足10%
國(guó)外的人工智能醫(yī)療影像公司，與國(guó)內(nèi)大多從事放射影像研究不同，他們?cè)诜派溆跋窈筒±碛跋穸加猩孀恪Ｆ溲芯扛采w眼科疾病、甲狀腺癌、乳腺癌、心臟、痤瘡、慢阻肺等多種疾病。而不像國(guó)內(nèi)那樣對(duì)肺癌、甲狀腺癌“情有獨(dú)鐘”。
針對(duì)海外相關(guān)企業(yè)，動(dòng)脈網(wǎng)一共搜集了125家醫(yī)療人工智能創(chuàng)業(yè)公司(傳統(tǒng)的CAD企業(yè)未納入其中)，從事醫(yī)學(xué)影像診斷有28家，其中業(yè)務(wù)明確涉及肺癌診斷的只有3家——VoxelCloud、Enlitic和Imagia。
VoxelCloud(體素科技)致力于提供基于深度學(xué)習(xí)的精準(zhǔn)和個(gè)性化的醫(yī)療診斷服務(wù)，總部位于美國(guó)洛杉磯，聯(lián)合創(chuàng)始人是華人丁曉偉。目前公司的業(yè)務(wù)已經(jīng)覆蓋早期肺癌、糖尿病視網(wǎng)膜病變、心血管疾病、肝臟病變等幾個(gè)疾病的篩查和診斷，并根據(jù)相應(yīng)的臨床需求提供端到端的解決方案。公司已于2017年初完成由紅杉資本領(lǐng)投的千萬(wàn)美金A輪融資。
在公開(kāi)的LIDC肺癌篩查數(shù)據(jù)集中，Enlitic的技術(shù)比放射科醫(yī)師專家更準(zhǔn)確地判斷胸部CT圖像的結(jié)節(jié)惡性程度，Enlitic的技術(shù)可以以毫秒為單位解讀醫(yī)學(xué)圖像， 比平均放射科醫(yī)師快10,000倍。
Imagia具體地將X射線，核磁共振，CT掃描等影像分割為很小的像素。逐一分析小像素的特點(diǎn)并進(jìn)行歸類，利用深度學(xué)習(xí)技術(shù)，將對(duì)單一圖像進(jìn)行分析，最終給出判斷。
不可否認(rèn)，國(guó)內(nèi)外這個(gè)數(shù)據(jù)的差異一方面是統(tǒng)計(jì)上的不變?cè)斐傻模谀壳暗膱?bào)道中，有小部分國(guó)外公司表示可以診斷癌癥，但是沒(méi)有注明具體的癌種。國(guó)內(nèi)這些企業(yè)動(dòng)脈網(wǎng)是逐個(gè)確認(rèn)的，但是國(guó)外的企業(yè)只能從官網(wǎng)上或者報(bào)道中找尋蛛絲馬跡。
另外一個(gè)原因可能是國(guó)外的影像醫(yī)生沒(méi)有中國(guó)三甲醫(yī)院醫(yī)生負(fù)責(zé)的病患多，他們有足夠多的時(shí)間為肺癌患者讀片。乳腺癌、甲狀腺癌等疾病的篩查是全民性質(zhì)的，需要耗費(fèi)大量工作，所以創(chuàng)業(yè)公司根據(jù)市場(chǎng)需求，將切入點(diǎn)放在了乳腺癌等疾病。
值得一提的是，國(guó)內(nèi)外這些利用人工智能從事肺癌輔助診斷的產(chǎn)品，目前都沒(méi)有拿到CFDA或FDA的認(rèn)證，根據(jù)動(dòng)脈網(wǎng)了解的情況，中國(guó)有些企業(yè)預(yù)計(jì)在今年年底內(nèi)可以拿到認(rèn)證。
由于AI和機(jī)器學(xué)習(xí)具有自我改進(jìn)的特質(zhì)，產(chǎn)品功能和安全性會(huì)在使用和運(yùn)行中不斷自我完善，因此AI醫(yī)療產(chǎn)品的審批速度非常慢。為此，美國(guó)FDA組建了一個(gè)專門致力于數(shù)字化醫(yī)療和AI技術(shù)審評(píng)的新部門，加快AI產(chǎn)品的審批速度。
液體活檢輔助肺癌早期診斷
前文說(shuō)到肺癌早期無(wú)癥狀，用“痰細(xì)胞檢查+胸片CT”也很難診斷。因此，發(fā)現(xiàn)一種新技術(shù)將肺癌扼殺在搖籃里是科研人員一直努力的方向。
CTC(循環(huán)腫瘤細(xì)胞檢測(cè))技術(shù)的出現(xiàn)為癌癥的早期發(fā)現(xiàn)提供了可能，這項(xiàng)技術(shù)100多年前就出來(lái)了，但是當(dāng)時(shí)細(xì)胞檢測(cè)水平不足，所以并沒(méi)有推廣，直到液體活檢技術(shù)的出現(xiàn)。
液體活檢是指一種非侵入式的血液檢測(cè)，能監(jiān)測(cè)腫瘤或轉(zhuǎn)移灶釋放到血液的循環(huán)腫瘤細(xì)胞(CTC)和循環(huán)腫瘤DNA(ctDNA)。
液體活檢作為一種新技術(shù)，主要臨床應(yīng)用方向集中在癌癥的早期篩查、快速療效評(píng)估、癌癥轉(zhuǎn)移復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)、腫瘤藥物靶點(diǎn)及耐藥性研究等領(lǐng)域。在2015 年，“液態(tài)活檢”被權(quán)威科技媒體《麻省理工評(píng)論》評(píng)為十大科技突破。
“液態(tài)活檢”只需抽血就可以實(shí)現(xiàn)組織活檢的檢測(cè)目的，直接避免了許多穿刺術(shù)中會(huì)面臨的各種問(wèn)題，更不會(huì)出現(xiàn)因?yàn)槠茐慕M織帶來(lái)的并發(fā)癥，還能根據(jù)治療進(jìn)展實(shí)時(shí)抽血監(jiān)測(cè)治療效果，目前已進(jìn)入臨床應(yīng)用。
根據(jù)HSMAP液體活檢臨床數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，液體活檢臨床實(shí)驗(yàn)的適應(yīng)癥廣泛共有20種，排名前三的分別為腫瘤、肌肉骨骼系統(tǒng)和結(jié)締組織疾病及某些傳染病和寄生蟲(chóng)病。2016年針對(duì)腫瘤的臨床案例高達(dá)243例，占所有適應(yīng)癥的77%。常見(jiàn)腫瘤均可用液體活檢技術(shù)進(jìn)行診斷與監(jiān)測(cè)，所以肺癌檢測(cè)不成問(wèn)題。
國(guó)內(nèi)肺癌的液體活檢市場(chǎng)規(guī)模在34億人民幣
從臨床2000多例試驗(yàn)數(shù)據(jù)證實(shí)，CTC聯(lián)合胸部CT可將疑似肺癌的肺部小結(jié)節(jié)患者的診斷特異性提高至95%左右，而單純依靠胸部CT診斷早期肺癌的特異性僅為65%。
2016年8月，F(xiàn)MI發(fā)布了《全球業(yè)態(tài)活檢市場(chǎng)報(bào)告》，報(bào)告指出，未來(lái)十年，液態(tài)活檢市場(chǎng)預(yù)計(jì)以21.7%的年復(fù)合率增長(zhǎng)，至2026年底整個(gè)市場(chǎng)將達(dá)到289.37億美元。
國(guó)信證券研報(bào)提出，國(guó)內(nèi)液體活檢市場(chǎng)規(guī)模在200億元左右。
他們是這樣估算的，我國(guó)2015年約有429.2萬(wàn)癌癥新發(fā)病例，假設(shè)每個(gè)患者一年平均進(jìn)行4次檢測(cè)，可預(yù)計(jì)我國(guó)液態(tài)活檢的市場(chǎng)容量為500萬(wàn)(目標(biāo)患者)×50%(滲透率)×2000(終端價(jià)格)×4(年檢測(cè)次數(shù))=200億元。(備注：CellSearch醫(yī)院終端每個(gè) CTC 檢測(cè)價(jià)格為 4000元-5000元，隨著未來(lái)越來(lái)越多二代CTC與ctDNA技術(shù)的介入，檢測(cè)的終端價(jià)格有望降為2000元。)
在數(shù)據(jù)中，2015年的肺癌新增患者為73.3萬(wàn)人，占新增癌癥患者的比例為17.07%，以此估算出國(guó)內(nèi)肺癌的液體活檢市場(chǎng)規(guī)模在34億元人民幣左右。
國(guó)外液體活檢公司盤點(diǎn)
從發(fā)展進(jìn)程上來(lái)看，國(guó)外的CTC 檢測(cè)公司獨(dú)立研發(fā)的檢測(cè)平臺(tái)或儀器有一部分進(jìn)入了市場(chǎng)，例如：羅氏cobas? EGFR Mutation Test v2獲FDA認(rèn)證，可用于肺癌等其他腫瘤的檢測(cè)。
Pathway Genomics液體活檢CancerIntercept?產(chǎn)品，售價(jià)299美元，可以檢測(cè)肺癌、乳腺癌、卵巢癌、結(jié)腸直腸癌和黑素瘤。
國(guó)內(nèi)的公司獨(dú)立研發(fā)的CTC 檢測(cè)儀器、試劑的公司也不少，也有公司在進(jìn)行技術(shù)的研發(fā)。如友芝友醫(yī)療的CTCBIOPSY?是國(guó)內(nèi)首臺(tái)CFDA批準(zhǔn)CTC捕獲設(shè)備;格諾生物的葉酸受體陽(yáng)性CTC檢測(cè)試劑盒獲得CFDA認(rèn)證;北京中科納泰與中科院國(guó)家納米科學(xué)中心共同開(kāi)發(fā)的高靈敏度多肽納米磁珠捕獲和分離CTC 技術(shù);華得森CytoSorter循環(huán)稀有細(xì)胞分選儀。
但需要說(shuō)明的是，國(guó)內(nèi)企業(yè)的大多數(shù)技術(shù)和產(chǎn)品是由外國(guó)公司提供，如賽特生物的CTC 相關(guān)技術(shù)產(chǎn)品均由 Cytelligen 公司從美國(guó)直接提供，又如萊爾生物、華得森本身就是中外合資公司。
就準(zhǔn)確性而言，國(guó)內(nèi)企業(yè)友芝友的設(shè)備和格諾生物的檢測(cè)試劑盒都獲得了CFDA認(rèn)證，表明它們的準(zhǔn)確性達(dá)到了醫(yī)療級(jí)。
最后，不得不強(qiáng)調(diào)，中國(guó)肺癌狀況十分嚴(yán)峻，早診早治是提高肺癌患者生存的關(guān)鍵。雖然人工智能和液體活檢為肺癌早篩和診斷提供了新的技術(shù)支持，但是在審批、定價(jià)方面還存在一些挑戰(zhàn)。畢竟這些東西史無(wú)前例，大家還在摸著石頭過(guò)河。